基于能效的机械零件激光熔覆工艺参数优化

为降低激光熔覆工艺的能量消耗、减少加工时间,本文提出一种基于能效的激光熔覆工艺参数优化方法。以比能耗作为激光熔覆能效的衡量标准,通过分析激光熔覆各子系统的能耗特性,建立激光熔覆能耗模型。在此基础上,计算系统总能耗与成型体积间的比能耗,构建以比能耗和加工时间为优化目标的激光熔覆工艺参数多目标优化模型并采用NSGA-Ⅱ算法进行求解。通过对环形薄壁件进行激光熔覆试验,验证了比能耗模型的准确性,并证明优化后的工艺参数能有效提升激光熔覆的能效,减少加工时间。

考虑时间不确定的再制造工艺方案决策方法

针对退役零件失效状态复杂及设备能力各异,导致再制造工艺方案决策困难的问题,提出一种考虑时间不确定的再制造工艺方案决策方法。分析退役零件再制造工艺过程及其时间的不确定性,提出考虑失效状态的再制造工艺时间改进模糊神经网络预测方法;构建以时间、成本和能耗为优化目标的再制造工艺方案决策模型,采用遗传-粒子群优化算法快速求解;以退役轧辊再制造工艺方案决策过程为例,验证该方法的有效性和实用性。

基于K-H-Mine算法的废旧机械产品失效信息与再制造加工方案关联规则挖掘

明确废旧机械产品失效信息与其再制造加工方案间的关联规则,并建立其关联规则库,是实现废旧机械产品再制造加工执行方案高效自主决策的基础和前提。针对大批量废旧机械产品失效信息及其再制造加工数据量大且复杂,导致其关联规则挖掘效率低、有效规则量少的问题,提出一种改进的废旧机械产品失效信息与再制造加工方案关联规则挖掘方法。首先提取再制造案例大数据集核心失效特征,降低数据维度,然后运用改进的K-Means算法对数据集进行聚类,最后运用H-Mine算法并行挖掘其关联规则,并存入规则库。工程实例验证表明,该方法在挖掘效率和挖掘有效关联规则数量上具有明显优势。

基于GASA-BP的轧辊内部缺陷检测方法

为了准确识别轧辊内部缺陷,采用超声波探伤仪对轧辊进行检测,并提出一种融合灰狼算法、遗传算法、模拟退火算法和BP神经网络的超声检测信号分类方法。对超声检测信号进行小波降噪,采用自适应灰狼优化阈值法确定最优的小波阈值;根据轧辊内部不同缺陷检测信号的时域和频域信息差异,从三层、四层和五层小波包分解中选择最优的分解层数,以实现对去噪检测信号的最佳处理,在此基础上构建检测信号的能量特征向量;采用经过遗传模拟退火算法优化的BP神经网络模型(GASA-BP)进行特征向量的识别,进而完成轧辊内部缺陷的分类。实验结果表明,该模型的识别准确率可达到97.41%,并且运算速度得到极大提高,能满足大部分企业对轧辊缺陷分类精度及效率的要求,为轧辊的进一步检测、修复及再制造提供了可靠信息。

考虑可再制造性的机械产品设计方案优化方法

针对当前可再制造性在机械产品设计过程中难以表征的问题,从机械产品的不同生命周期阶段对可再制造性进行了分析,提取了新产品设计中影响可再制造性的重要因素,在此基础上以时间为价值驱动量化了新产品中的可再制造性。同时以性能为约束,以制造成本和可再制造性为目标建立考虑可再制造性的机械产品设计优化模型。此外,对约束采用了一种径向多模态的重要性采样方法以提升算法的搜索效率,使用多目标粒子群优化(Multiple Objective Particle Swarm Optimization,MOPSO)算法生成了最优方案。最后,以离心式压缩机的转子系统为例,证明了该模型与方法在设计中的有效性和指导作用。

立体仓库多机器人协同路径规划与冲突消解

针对立体仓库中多机器人协同路径规划问题,建立了一个具有最优作业时间和能耗的多目标路径规划模型。采用分治-协作策略将多机器人路径规划问题分解为多个单机器人路径规划子问题。在路径规划中,采用改进的蚁群算法对每个机器人的初始路径进行规划。基于时空协同约束,采用协同迭代优化策略,提出了多蚁群协同进化算法。针对路径冲突问题,设计了一种动态优先级冲突消解策略,有效地解决了多机器人冲突问题,找到了最优路径组合。仿真结果表明,该方法能有效提高多机器人的协同搬运效率,降低能耗并缩短搬运时间。

基于EOQ的废钢铁逆向供应链库存模型研究

废钢铁作为可再生资源,其回收重用是钢铁工业实现降本增效和绿色可持续发展的重要途径。废钢铁库存控制,是废钢铁逆向供应链中平衡逆向物流和控制成本的关键技术之一。在分析废钢铁逆向供应链网络的基础上,以废钢铁逆向供应链服务体系总成本最低和库存量最优为目标,建立基于EOQ的废钢铁逆向供应链库存模型。

基于微信的1580产线设备移动管理平台设计与实现

为了对1580热轧生产线车间内的设备进行有序的管理,解决1580热轧生产线车间内设备管理混乱无序并且设备信息化集成度不足、人员管理无序和生产效率低下的问题,基于微信公众平台的开放接口和Web开发技术,应用微信小程序框架和B/S架构,与MDC系统进行对接,设计适用于1580热轧生产线的设备移动管理平台,对车间人员和设备进行统一管理,优化了车间设备管理和生产调度。

面向废旧机械产品广义生长的再制造服务组合与优化方法

针对面向废旧机械产品广义生长的再制造服务模式下,产品-部件-零件多层级服务对象和升级、恢复、降级多粒度再制造服务要求导致服务活动及其供应商数量相比传统再制造服务倍增,致使再制造服务组合与优化过程繁琐、困难、效率低的问题,提出了一种面向废旧机械产品广义生长的再制造服务组合与优化方法。首先为快速获取多层级多粒度的服务方案,基于OWL-S对再制造服务活动进行语义描述,提出服务组合流程实现多层级服务活动的自动组合;其次为提升服务供应商组合与优化效率,利用粗糙-模糊数对多层级多粒度的多个服务方案中的服务活动进行耦合分析,合并冗余服务活动;最后为保证再制造服务的多方利益及环境效益,以碳排放、时间、成本为优化目标建立再制造服务供应商组合优化模型并利用非支配排序遗传算法求解。以一批废旧手动变速箱广义生长再制造服务为例,验证了所提再制造服务组合与优化方法的可行性与有效性。

再制造服务的广义内涵、研究现状与发展趋势

再制造服务是再制造与服务相融合的绿色循环产业形态。阐述了再制造服务的广义内涵,主要包括再制造服务的基本概念、再制造服务过程、再制造服务相关关联关系、再制造服务广义产品以及再制造服务价值链等。在此基础上,分析再制造及其服务、再制造服务需求发现与获取、再制造回收服务、再制造拆卸服务、再制造加工服务、再制造集成等相关研究应用现状。最后论述了再制造服务的发展趋势。